JP2015023614A - リーチ式電動フォークリフトの非接触充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】リーチ式の電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる非接触充電システムを提供する。【解決手段】リーチ式の電動フォークリフト１１の外部に設置する箱体１２に、交流電源に接続される１次側の給電コイルが設けられている。フォークリフト１１の左右一対のアウトリガー１３の少なくとも一方の端面に、２次側の非接触給電用パッド１４が配設され、２次側の非接触給電用パッド１４から送られてくる電圧を直流電圧に変換する整流器を含む充電器１５が、フォークリフト１１に配設される。これにより、箱体１２に設けられた１次側の給電コイルから、フォークリフト１１に設けられた２次側の非接触給電用パッド１４へ、非接触で電力が供給されて、フォークリフト１１に搭載されているバッテリが充電される。【選択図】図１

Description

本発明は、リーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電するリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムに関する。

特許文献１には、電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する非接触充電システムが開示されている。この特許文献１に開示されている非接触充電システムでは、所定位置の床面下方に敷設したコイル状の電線に交流電源から交流電圧が印加されて磁界が発生し、その磁界を車体本体部の下部下方に突設したコア付き巻線が横切るように運転者がフォークリフトを運転することにより、そのコア付き巻線に誘導電圧（交流電圧）が誘起され、その誘導電圧が整流器によって直流電圧に変換されて、その直流電圧によりバッテリが充電される。

特開平６−８６４７０号公報（図３）

しかしながら、特許文献１に開示されている非接触充電システムでは、車体本体部の下部下方にコア付き巻線を突設させる。このため、特許文献１に開示されている非接触充電システムを既存の電動フォークリフトに適用する場合、フォークリフトを持ち上げる等して作業スペースを確保する必要があり、コア付き巻線の取り付け作業が容易ではなかった。更にリーチ式電動フォークリフトの場合、車高が低いため、車体本体部の下面にコア付き巻線をそのまま突設させることはできず、車体本体部の下部にコア付き巻線の全部または一部を埋め込む必要がある。このため、特許文献１に開示されている非接触充電システムを既存のリーチ式電動フォークリフトに適用することは困難であった。

そこで、本発明は、既存のリーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となるリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、リーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリを充電する充電システムであって、前記リーチ式電動フォークリフトの外部で交流電源に接続される１次側の給電コイルと、前記リーチ式電動フォークリフトの車体本体部から前方へ突出する左右一対のアウトリガーの少なくとも一方の端面に配設された２次側の非接触給電用パッドと、前記リーチ式電動フォークリフトに配設され、前記２次側の非接触給電用パッドから送られてくる電圧を直流電圧に変換する整流器と、を備え、前記リーチ式電動フォークリフトの外部に配置された前記１次側の給電コイルから、前記リーチ式電動フォークリフトに配設された前記２次側の非接触給電用パッドへ、非接触で電力を供給して、前記バッテリを充電することを特徴とするものである。

上記構成によれば、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済む。また、リーチ式電動フォークリフトの場合、アウトリガーの端面に、取り替え自在な保護カバーが設けられている。したがって、保護カバーに代えて２次側の非接触給電用パッドをアウトリガーの端面に配設するだけで済む。以上のことから、既存のリーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記２次側の非接触給電用パッドが、両端部にそれぞれ磁極領域が設定された平板状の磁性体と、前記磁性体の各磁極領域の周囲にそれぞれ、前記磁性体の端の外方から前記磁性体の本体部の上面に渡って渦状に巻かれたコイルを備え、前記各コイルはそれぞれ、前記磁性体の本体部の上面において平面的に１段に巻かれ、前記磁性体の端部外方において上下に２段以上に巻かれ、前記２つのコイルには、前記磁極領域の一方から他方へ前記磁性体の上方を通る磁束経路が形成されるよう電圧が印加されることを特徴とするものである。

例えば、国際公開第２０１０／０９０５３９号には、磁気透過性の磁心の両端部にそれぞれ磁極領域を設定し、各磁極領域の周りにそれぞれ、平面的且つ螺旋状にコイルを巻いて構成された非接触給電用パッドが開示されている。しかし、この非接触給電用パッドは、各磁極領域の周囲にそれぞれ、平面的且つ螺旋状にコイルを巻いて構成されているため、パッドの平面的な広がりが大きく、パッドの外形寸法が大きくなる。したがって、パッドを取り付けるのに大きなスペースが必要となる。さらに、磁性体の上面においてコイルを横一列に巻くと、コイルの一方の端部は磁性体の裏側から引き出すことが必要となり、パッドの製作が困難となる。これに対して、上記請求項２に記載の発明の構成によれば、各コイルを、磁性体の端部外方で上下に２段以上に巻くことにより、コイルを横一列に巻いたパッドと比較して、平面的な寸法を短くできる。また端部外方においてコイルが磁性体に近づくことになるので、磁性体の起磁力が強くなり、性能が向上する。さらに、磁性体の端の外方をコイルが通過することにより、コイルの一方の端部を磁性体の裏側から引き出す必要がなくなり、パッドの製作が容易となる。

また請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明であって、前記磁性体に設定された磁極領域に、前記磁性体に接する第２の磁性体を設けたことを特徴とするものである。この構成によれば、磁極領域に第２の磁性体を設けたことにより、さらに磁性体の起磁力が強くなり、性能が向上する。

また請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、前記２次側の非接触給電用パッドが配設されるアウトリガーの端面に、前記２次側の非接触給電用パッドよりも突出する緩衝部材が配設されていることを特徴とするものである。リーチ式電動フォークリフトのフォークにパレット等の搬送対象物を載せる際には、リーチ式電動フォークリフトを搬送対象物に正対させることが望ましいが、リーチ式電動フォークリフトの移動経路等によっては、リーチ式電動フォークリフトを搬送対象物に対して斜めに接近させることがある。このような場合であってもフォークに搬送対象物が確実に載るように、アウトリガーの端面を搬送対象物に衝突させて、搬送対象物をリーチ式電動フォークリフトに正対させている。このため、上述したように、アウトリガーの端面には、取替え自在な保護カバーが設けられている。上記請求項４に記載の発明の構成によれば、２次側の非接触給電用パッドよりも突出する緩衝部材がアウトリガーの端面に配設されるので、２次側の非接触給電用パッドの損傷の防止を図ることが可能となる。

また請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明であって、前記１次側の給電コイルがリーチ式電動フォークリフトのアウトリガーの端面に対向できるように配設された筐体をさらに備えることを特徴とするものである。この構成によれば、１次側の非接触給電用パッドの敷設が容易となる。

本発明は、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済むようにし、また、保護カバーに代えて２次側の非接触給電用パッドをアウトリガーの端面に配設するだけで済むようにしたので、既存のリーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる、という効果を有している。

本発明の実施の形態におけるリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムの要部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における非接触給電用パッドの平面図である。 同非接触給電用パッドの断面図である。 同非接触給電用パッドがリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムの２次側に使用された場合の接続図である。 同非接触給電用パッドがリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムの１次側に使用された場合の接続図である。 同非接触給電用パッドの磁束経路を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、同じ構成要素には同じ符号を付与することによって重複する説明を省略する。また、図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を模式的に図示している。なお、以下の実施の形態で示す各構成要素の形状や、寸法の数値等は一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、以下の実施の形態で示す構成は一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で、適宜、変更することが可能である。

図１は本発明の実施の形態におけるリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムを説明するための斜視図である。以下で説明するリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムは、既存のリーチ式電動フォークリフト（バッテリ車）に搭載されているバッテリ（例えば、鉛蓄電池など）を充電するためのものである。

図１に示す非接触充電システムは、リーチ式電動フォークリフト１１の外部で高周波電源装置（交流電源の一例）に接続される１次側の給電コイル（図示せず）が配設された箱体（筐体の一例）１２と、リーチ式電動フォークリフト１１の車体本体部から前方へ突出する左右一対のアウトリガー１３の少なくとも一方の端面に配設された２次側の非接触給電用パッド１４と、リーチ式電動フォークリフト１１に配設され、２次側の非接触給電用パッド１４から送られてくる電圧を直流電圧に変換する整流器を少なくとも含む充電器１５と、を備え、リーチ式電動フォークリフト１１の外部に配置された１次側の給電コイル（図示せず）から、リーチ式電動フォークリフト１１に配設された２次側の非接触給電用パッド１４へ、非接触で電力を供給して、リーチ式電動フォークリフト１１に搭載されているバッテリ（図示せず）を充電するものである。

リーチ式電動フォークリフト１１のフォーク１６にパレット等の搬送対象物を載せる際には、リーチ式電動フォークリフト１１を搬送対象物に正対させることが望ましいが、リーチ式電動フォークリフト１１の移動経路等によっては、リーチ式電動フォークリフト１１を搬送対象物に対して斜めに接近させることがある。このような場合であってもフォーク１６に搬送対象物が確実に載るように、アウトリガー１３の端面を搬送対象物に衝突させて、搬送対象物をリーチ式電動フォークリフト１１に正対させている。このため、一般にアウトリガー１３の端面には、取替え自在な保護カバー１７が設けられる。この実施の形態では、保護カバー１７に代えて、２次側の非接触給電用パッド１４がアウトリガー１３の端面に取り付けられている。

また、リーチ式電動フォークリフト１１では、車体本体部の前方壁面１８の、運転席１９とは反対側の部分から、マスト２０を傾けるためのティルトシリンダ（図示せず）が突出していたり、その車体本体部の前方壁面１８の、運転席１９とは反対側の部分に、フォーク１６を上下させる昇降装置等へ車体本体部から指令信号を送るためのケーブル（図示せず）などが接続している。そこで、この実施の形態では、運転席１９側のアウトリガー１３上、または、車体本体部の前方壁面１８の運転席１９側の部分に、充電器１５を固定している。車体本体部の前方壁面１８の運転席１９側の前方には、充電器１５を配置するのに障害となる部品が存在しないので、この構成により充電器１５の配設が容易となる。

また、充電器１５を運転席１９側に配置したことから、２次側の非接触給電用パッド１４も、運転席１９側のアウトリガー１３の端面に配置している。この構成により、２次側の非接触給電用パッド１４と充電器１５との電気的接続が容易となる。更に、運転席１９側のアウトリガー１３の端面に２次側の非接触給電用パッド１４が配置されることにより、リーチ式電動フォークリフト１１を運転して、２次側の非接触給電用パッド１４を箱体１２に近接させることが、容易となる。

箱体１２の内部に備え付けられる１次側の給電コイルは、箱体１２の外部の空間に磁束経路を提供する。例えば、箱体１２の内部においてコの字形のコアに給電コイルが巻き付けられていてもよい。この場合には、特定の方向にアーチ状の磁束経路が提供される。リーチ式電動フォークリフト１１のバッテリを充電する際には、運転者がリーチ式電動フォークリフト１１を運転して、アウトリガー１３の端面に配設された２次側の非接触給電用パッド１４が、１次側の給電コイルによって有意な磁束経路が発生している領域内に入るようにする。なお、リーチ式電動フォークリフト１１のバッテリを充電する際には、磁界（磁力線）により、１次側の給電コイルと２次側の非接触給電用パッドとの間で引き合う力が発生する。このため、２次側の非接触給電用パッド１４が箱体１２から離れていても、２次側の非接触給電用パッド１４が設けられたアウトリガー１３の端面へ向けて箱体１２が移動して、２次側の非接触給電用パッド１４または後述する緩衝部材が箱体１２と接触することになる。

２次側の非接触給電用パッド１４が配設されるアウトリガー１３の端面には、２次側の非接触給電用パッド１４よりも突出する緩衝部材２１が配設されてもよい。緩衝部材２１は、２次側の非接触給電用パッド１４の両側に設けてもよいし、片側に設けてもよい。２次側の非接触給電用パッド１４の片方の側に緩衝部材２１を設ける場合、外側に緩衝部材２１を設けるのが好適である。このように緩衝部材２１を設けることで、２次側の非接触給電用パッド１４の損傷の防止を図ることが可能となる。緩衝部材２１の材質や構造は特に限定されるものではない。例えば、緩衝部材２１の材質は、保護カバー１７と同じ材質であってもよい。

なお、箱体１２は人手で持ち運び可能な大きさにするのが好適である。このようにすれば、リーチ式電動フォークリフト１１のバッテリを充電する場所の制約が緩和される。この場合、箱体１２の上面に取っ手を設けてもよい。また、１次側の給電コイルによって有意な磁束経路が発生する領域は有限である。このため、リーチ式電動フォークリフト１１のバッテリを充電する際に、２次側の非接触給電用パッド１４または緩衝部材２１が箱体１２に衝突して、箱体１２が２次側の非接触給電用パッド１４から遠ざかり、１次側の給電コイルによって有意な磁束経路が発生している領域から２次側の非接触給電用パッド１４が外れると、バッテリの充電ができなくなる。そこで、例えば、床面に金属板を固定し、箱体１２にマグネットを設けて、磁力によって箱体１２の移動を阻止してもよい。

続いて、２次側の非接触給電用パッドの構成の一例について説明する。図２は本発明の実施の形態における非接触給電用パッドの平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。図２および図３に示すように、非接触給電用パッド３０は、両端部にそれぞれ磁極領域３１、３２が設定された細長い板状（スリップ状）の第１フェライト（磁性体の一例）３３と、これら磁極領域３１、３２にそれぞれ、第１フェライト３３の両端に合わせて、且つ第１フェライト３３の上面に接して設けられた板状の第２フェライト（第２の磁性体の一例）３４と、第１フェライト３３の各磁極領域３１、３２の周囲にそれぞれ、第１フェライト３３の端の外方から第１フェライト３３の本体部の上面に渡って渦状（螺旋状）に巻かれたコイル３５、３６と、これら第１フェライト３３、第２フェライト３４、およびコイル３５、３６を支持する、プラスチック等の磁気非透磁性の部材からなる薄い皿状の背面プレート３７を備えており、背面プレート３７内には、第２フェライト３４の前面（上面）を除いて樹脂３８が充填されて、背面プレート３７に、第１フェライト３３、第２フェライト３４、およびコイル３５、３６が固定されている。各コイル３５、３６の両端部はそれぞれ、背面プレート３７の外方に引き出されており、端子３９が取り付けられている。

第１フェライト３３の長軸方向における第２フェライト３４の寸法（第２フェライト３４の幅方向の寸法）は、第１フェライト３３の長軸寸法の１／４の寸法以下に設定され、第２フェライト３４の高さ寸法（厚さ）は、コイル３５、３６を形成する導線３５ａ、３６ａの太さに合わせて設定されている。また、背面プレート３７の奥行きは、その背面プレート３７の奥行き方向（第１フェライト３３の幅方向または第２フェライト３４の長軸方向）におけるコイル３５または３６の寸法に略設定され、横幅は、その横幅方向（第１フェライト３３の長軸方向または第２フェライト３４の幅方向）におけるコイル３５とコイル３６の寸法を加算した寸法以上に設定されている。例えば、第１フェライト３３の幅方向におけるコイル３５または３６の寸法Ｄ１が１００ｍｍの場合、背面プレート３７の奥行きは、略１００ｍｍに設定され、第１フェライト３３の長軸方向におけるコイル３５とコイル３６の寸法Ｄ２が共に１５０ｍｍの場合、背面プレート３７の横幅は、３００ｍｍ以上に設定される。背面プレート３７の横幅は、コイル３５とコイル３６の間隙の寸法Ｓに応じて異なる。

また各コイル３５、３６はそれぞれ、図３に示すように、第１フェライト３３の本体部の上面において平面的に１段に巻かれ、第１フェライト３３の端の外方において、上下に２段に巻かれている。なお、巻線数は８本としている。

具体的には、各コイル３５、３６は、次のように巻かれている。
（１）まず各コイル３５、３６をそれぞれ、磁極領域３１、３２に内側から外側へ、第１フェライト３３の側面の外方（第１フェライト３３の上面下方における第１フェライト３３の端の外方）から第１フェライト３３の本体部の上面に渡って巻く。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の導線３５ａ、３６ａに相当する。
（２）各コイル３５、３６が所定回数巻かれると、Ｎｏ．５の導線３５ａ、３６ａがそれぞれ、第１フェライト３３の本体部の上面から第２フェライト３４の側面に巻かれる。
（３）続いて各コイル３５、３６をそれぞれ、第２フェライト３４の側面の外方（第１フェライト３３の上面の上方における第１フェライト３３の端の外方）から第１フェライト３３の本体部の上面に渡って、平面的に内側から外側へ巻く。Ｎｏ．５〜Ｎｏ．８の導線３５ａ、３６ａに相当する。

これにより、第１フェライト３３および第２フェライト３４の端の外方をコイル３５、３６が通過するので、各コイル３５、３６の一方の端部を第１フェライト３３の裏側から引き出す必要がなくなり、各コイル３５、３６の両端部を背面プレート３７から引き出しやすくなる。よって、非接触給電用パッド３０の製作が容易となる。また、第２フェライト３４の下方に位置する第１フェライト３３の端部外方をコイル３５、３６が通過した後に、第１フェライト３３の上方に位置する第２フェライト３４の端部外方をコイル３５、３６が通過するので、非接触給電用パッド３０の製作が容易となる。

この非接触給電用パッド３０を、前記したリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムの２次側に使用する場合、例えば図４に示すように、リーチ式電動フォークリフトに備え付けられた非接触給電用パッド３０は、同じくリーチ式電動フォークリフトに備え付けた充電器１５に接続される。この充電器１５が、リーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリ４１を充電する。

具体的には、並列接続された２つのコイル３５、３６の両端に、これらのコイル３５、３６とともに高周波電圧の周波数で共振する共振コンデンサ４２を接続し、この共振コンデンサ４２の両端に充電器１５を接続して、バッテリ４１を充電する回路を構成してもよい。充電器１５は少なくとも整流器を含み、誘導電圧（高周波電圧）から直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）を生成し、バッテリ４１を充電する。

既存のリーチ式電動フォークリフト１１は、プラグが人手によって差し込まれるコネクタを装備しており、そのコネクタが、リーチ式電動フォークリフト１１内部の電源系統を介してバッテリ４１に接続している。また、既存のリーチ式電動フォークリフト１１には、充電器を内部に備えたものと、充電器を備えていないものがあり、充電器を内部に備えたリーチ式電動フォークリフト１１のコネクタには、商用電源に繋がるケーブルの先端に設けられているプラグが差し込まれる。一方、充電器を備えていないリーチ式電動フォークリフト１１のコネクタには、フォークリフト１１の外部に設置した充電器から引き出されたケーブルの先端に設けられているプラグが差し込まれる。そのフォークリフト１１の外部に設置した充電器に商用電源が接続される。充電器は少なくとも整流器を含み、商用電源から送られた交流電圧（例えば、ＡＣ２００Ｖ）を直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）に変換する。この直流電圧によって、バッテリ４１が充電される。そこで、本実施の形態では、リーチ式電動フォークリフト１１の内部の電源系統にインターフェース回路を組み込み、そのインターフェース回路を充電器１５に接続する構成としている。充電器１５は少なくとも整流器を含み、交流電圧を直流電圧に変換する。充電器１５は、整流器以外に、例えばフィルタや、コンバータ等を含むことができる。

この構成によれば、１次側の給電コイルによって有意な磁束経路が発生している領域内に２次側の非接触給電用パッド３０が配置されたとき、その２次側の非接触給電用パッド３０の２つのコイル３５、３６に誘導電圧（高周波電圧）が誘起され、その誘導電圧が充電器１５によって直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）に変換され、その直流電圧が、インターフェース回路を介してリーチ式電動フォークリフト１１の電源系統に供給され、リーチ式電動フォークリフト１１のバッテリ４１が充電される。

なお、図４には、２つのコイル３５、３６のそれぞれの両端に、１つの共振コンデンサ４２が共通に並列接続された回路構成を示しているが、コイル３５、３６に対して共振コンデンサ４２を直列に接続して直列共振回路を構成してもよい。

また、図４には、２つのコイル３５、３６を並列に接続した回路構成を示しているが、２次側で使用される非接触給電用パッド３０において、２つのコイル３５、３６は直列に接続されてもよい。

以上のように本実施の形態によれば、１次側の給電コイルを地中に埋設せずに済む。また、リーチ式電動フォークリフトの場合、アウトリガー１３の端面に、取り替え自在な保護カバー１７が設けられている。したがって、保護カバー１７に代えて２次側の非接触給電用パッド１４をアウトリガー１３の端面に配設するだけで済む。以上のことから、既存のリーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリを非接触で充電する充電システムの構築が容易となる。

また本実施の形態によれば、各コイル３５、３６がそれぞれ第１フェライト３３の端部外方で上下２段に巻かれるので、コイルを横一列の巻いたパッドと比較して、パッドの平面的な寸法（パッドの外形寸法）を短くできる。また、非接触給電用パッド３０は、可搬であって通常３次元というよりも２次元的に配設できる。また端部外方のコイル３５、３６がフェライト３３、３４に近づくことになり、フェライト３３、３４の起磁力が強くなり、性能を向上できる。さらに、フェライト３３、３４の端の外方をコイル３５、３６が通過することにより、各コイル３５、３６の一方の端部を下方のフェライト３３の裏側から引き出す必要がなくなり、パッドの製作が容易となる。

また本実施の形態によれば、第２フェライト３４の下方に位置する第１フェライト３３の端部外方をコイル３５、３６が通過した後に、第１フェライト３３の上方に位置する第２フェライト３４の端部外方をコイル３５、３６が通過するので、パッドの製作が容易となる。

また本実施の形態によれば、各磁極領域３１、３２に、第１フェライト３３に接する第２フェライト３４を設けたので、コイル３５、３６を巻きやすくなり、作業性を向上でき、パッドの製作が容易となり、さらにフェライト３３、３４の起磁力が強くなり、性能を向上できる。

また本実施の形態によれば、第１フェライト３３の長軸方向における各磁極領域３１、３２の寸法を、第１フェライト３３の長軸寸法の１／４以下としたので、磁極領域３１、３２を除いた第１フェライト３３の上面の寸法として、第１フェライト３３の長軸寸法の１／２が確保され、各コイル３５、３６を第１フェライト３３の本体部の上面に渡って巻くスペースを確保できる。

なお、本実施の形態では、第１フェライト３３の裏面側に設けた背面プレート３７を、プラスチック等の磁気非透磁性の部材から形成しているが、アルミニウム製の部材としてもよい。アルミニウム製の背面プレートは、第１フェライト３３に欠陥や不具合があった場合に、小規模な漏洩磁束を防止できる。

また本実施の形態では、各コイル３５、３６の巻線数を８本としているが、８本に限ることはない。また各コイル３５、３６を第１フェライト３３の端部外方で２段としているが、さらに多くの段数、３段、４段とすることも可能である。但し、非接触給電用パッド３０の厚さを薄くするには２段が好ましい。

また本実施の形態では、各磁極領域３１、３２に第２フェライト３４を固定しているが、第２フェライト３４が無くても、非接触給電用パッド３０としての機能を果たすことができる。

また本実施の形態では、コイル３５、３６を２本の導線によって形成しているが、コイル３５、３６を直列接続する場合には、１本の導線によりコイル３５、３６を形成してもよい。

また本実施の形態では、箱体１２の内部に設ける給電コイルの一例として、コの字形のコアに巻き付けられた給電コイルを例示したが、箱体１２の内部に非接触給電用パッドを設けてもよい。この非接触給電用パッドは、例えば、平板状のフェライトの両端部にそれぞれ磁極領域を設定し、各磁極領域の周りにそれぞれ、平面的且つ螺旋状に給電コイルを巻いたものであってもよいし、図２および図３を用いて説明した非接触給電用パッド３０であってもよい。１次側で使用される非接触給電用パッドは、パッドの前面の前方の空間に、アーチ状の磁束経路を提供する。よって、１次側の非接触給電用パッドは、床面に設置された箱体１２においてパッドの前面がアウトリガー１３の端面に対向できるように配置される。また、この１次側の非接触給電用パッドが有意の水平磁束成分を提供できるパッドの前面からの距離（給電範囲）は、有限である。

１次側で使用される非接触給電用パッドに図２および図３を用いて説明した非接触給電用パッド３０が使用される場合、コイル（給電コイル）３５とコイル（給電コイル）３６の間隙の寸法Ｓは、コイル３５とコイル３６の巻き数が一定の下で、有意の水平磁束成分を提供できる非接触給電用パッド３０の前面からの距離（給電範囲）を決める因子の一つであり、その給電範囲は、寸法Ｓが長くなるほど、大きくなる。

また、前記したリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システムの１次側に、図２および図３に示す非接触給電用パッド３０を使用する場合、例えば図５に示すように、非接触給電用パッド３０は高周波電源装置４３に接続される。具体的には、箱体１２の内部に設けられた１次側の非接触給電用パッド３０は、例えば図５に示すように、商用電源４４（例えば、ＡＣ２００Ｖ）に接続する高周波電源装置４３から２つのコイル（給電コイル）３５、３６に高周波電圧が印加される。これにより図６に示すように、磁束が、一方の磁極領域３１または３２（一方の第２フェライト３４）から第１フェライト３３の内部を通って他方の磁極領域３２または３１（他方の第２フェライト３４）から出て、空気中を通って一方の磁極領域３１または３２に到る磁束経路５１が形成され、すなわち非接触給電用パッド３０の前面の前方にアーチ状の磁束経路５１が形成され、パッド３０の前面の前方に有意の水平の磁束成分が提供される。なお、パッド３０の裏面側には本質的に磁束経路は形成されない。したがって、リーチ式電動フォークリフト１１に設けた２次側の非接触給電用パッド１４が、アーチ状の磁束経路５１内に配置されると、１次側の非接触給電用パッドに対して上下方向にずれても、また横方向にずれても、２つのコイル３５、３６に誘導電圧（高周波電圧）が誘起され、充電器１５によりバッテリ４１が充電される。

この構成によれば、１次側の非接触給電用パッドの前面の前方に形成されているアーチ状の磁束経路内に２次側の非接触給電用パッドが配置されたとき、その２次側の非接触給電用パッドの２つのコイル３５、３６に誘導電圧（高周波電圧）が誘起され、その誘導電圧が充電器１５によって直流電圧（例えば、ＤＣ３００Ｖ）に変換され、その直流電圧が、インターフェース回路を介してリーチ式電動フォークリフト１１の電源系統に供給され、リーチ式電動フォークリフト１１のバッテリ４１が充電される。

なお、図５には、２つのコイル（給電コイル）３５、３６が高周波電源装置４３に直接接続された回路構成を示しているが、その２つのコイル３５、３６と高周波電源装置４３との間に、コイル３５、３６とともに高周波電圧の周波数で共振する共振コンデンサを接続してもよい。この場合、コイル３５、３６に対して共振コンデンサを並列に接続して並列共振回路を構成してもよいし、直列に接続して直列共振回路を構成してもよい。

また、図５には、２つのコイル（給電コイル）３５、３６を直列に接続した回路構成を示しているが、１次側で使用される非接触給電用パッド３０において、２つのコイル３５、３６は並列に接続されてもよい。

１１ リーチ式電動フォークリフト
１２ 箱体
１３ アウトリガー
１４ ２次側の非接触給電用パッド
１５ 充電器
２１ 緩衝部材
３０ 非接触給電用パッド
３１、３２ 磁極領域
３３ 第１フェライト
３４ 第２フェライト
３５、３６ コイル
４１ バッテリ
４３ 高周波電源装置
５１ 磁束経路

Claims (5)

1. リーチ式電動フォークリフトに搭載されているバッテリを充電する充電システムであって、
   前記リーチ式電動フォークリフトの外部で交流電源に接続される１次側の給電コイルと、
   前記リーチ式電動フォークリフトの車体本体部から前方へ突出する左右一対のアウトリガーの少なくとも一方の端面に配設された２次側の非接触給電用パッドと、
   前記リーチ式電動フォークリフトに配設され、前記２次側の非接触給電用パッドから送られてくる電圧を直流電圧に変換する整流器と、
   を備え、前記リーチ式電動フォークリフトの外部に配置された前記１次側の給電コイルから、前記リーチ式電動フォークリフトに配設された前記２次側の非接触給電用パッドへ、非接触で電力を供給して、前記バッテリを充電することを特徴とするリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システム。
2. 前記２次側の非接触給電用パッドが、
   両端部にそれぞれ磁極領域が設定された平板状の磁性体と、
   前記磁性体の各磁極領域の周囲にそれぞれ、前記磁性体の端の外方から前記磁性体の本体部の上面に渡って渦状に巻かれたコイル
   を備え、
   前記各コイルはそれぞれ、前記磁性体の本体部の上面において平面的に１段に巻かれ、前記磁性体の端部外方において上下に２段以上に巻かれ、
   前記２つのコイルには、前記磁極領域の一方から他方へ前記磁性体の上方を通る磁束経路が形成されるよう電圧が印加される
   ことを特徴とする請求項１に記載のリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システム。
3. 前記磁性体に設定された磁極領域に、前記磁性体に接する第２の磁性体を設けたことを特徴とする請求項２に記載のリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システム。
4. 前記２次側の非接触給電用パッドが配設されるアウトリガーの端面に、前記２次側の非接触給電用パッドよりも突出する緩衝部材が配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システム。
5. 前記１次側の給電コイルがリーチ式電動フォークリフトのアウトリガーの端面に対向できるように配設された筐体をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリーチ式電動フォークリフトの非接触充電システム。

Images